CN202260113U - 医用混合输出双波长激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种医用混合输出双波长激光器，包括半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模块，还包括作为后腔镜的1.06um激光及1.32um复合全反射镜和作为前腔镜的1.06um激光及1.32um复合部分反射镜，从而所述1.06um激光及1.32um复合全反射镜、作为前腔镜的1.06um激光及1.32um复合部分反射镜与所述半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模块构成谐振腔。本实用新型能够容易实现双波长混合输出的结构紧凑且效率高。
Description
技术领域
本实用新型属于激光治疗系统，尤其涉及侧面泵浦全固态混合输出双波长激光器技术领域。
背景技术
激光作为微创治疗的物理手段，具有诸多优点：1、激光能量集中并容易传输和控制其方向，容易配合各种内窥镜；在医学影像技术导引下，通过超声、增强X射线影像等观察和引导光导纤维到达病变靶组织进行治疗。2、激光与生物组织相互作用的结果取决于生物组织对不同波长激光的吸收特性，不同物质对不同的激光波长吸收不同，不同波长的激光对组织产生的作用不同，即具有光选择性，可以通过改变激光波长选择不同的透射深度，实现对组织的汽化、切割、凝固、止血、消融等多种治疗功能。 3、给予体内肿瘤组织光敏剂，实现光动力诊疗。4、可以在气、液环境下工作在治疗过程中不产生电磁辐射，对周围脏器的干扰小，不会对患者体内外的生命支持系统产生致命性的影响。
长期的临床研究发现1.06μm波长激光对肝脏组织切割具有较高的气化能力，可以对组织进行有效的切割或消融，但是唯一的缺点就是在手术过程中容易出血。临床试验发现1.32μm波长激光在手术过程中可以通过使血管内血液凝固形成血栓，达到很好的止血效果，为了同时实现在手术过程中切割的同时进行止血，人们开始对1.06μm波长和1.32μm波长同时输出的激光系统进行研究，目前获得1.06μm波长和1.32μm波长同时输出方法有：
1.如说明书附图1所示，利用激光二极管阵列对Nd：YAG晶体进行泵浦，产生1.06μm波长激光，形成一个单独的1.06μm波长激光器；同时利用激光二极管阵列对Nd：YAG晶体进行泵浦，产生1.32μm 波长激光，形成一个单独的1.32μm 波长激光器。而后将两个激光器集成到一个系统中，采用光纤耦合的方式将两种波长的光耦合到同一根光纤中去，在手术的时候可以产生两种波长的激光进行切割和止血。这种方法可以实现两种波长同时输出，但是结构复杂，体积庞大，真正实现起来难度较大，没有实际应用价值。
2.参见说明书附图2，采用双反射镜结构，分别利用1.06μm波长全反镜以及1.32μm 波长全反镜作为1.06μm波长激光的后腔镜和1.32μm 波长激光的后腔镜，同时采用两种波长的部分反射镜形成1.06μm激光谐振腔和1.32μm激光谐振腔，通过45°反射镜以及光闸用以实现两种波长之间的转换。此种方法结构相对简单，但是不能实现两种激光同时输出。临床应用受到明显限制。
发明内容
因此，本实用新型针对目前医用双波长激光器效率低、实现难度大且体积偏大的缺陷，提供了一种能够容易实现双波长混合输出的结构紧凑且效率高的医用混合输出双波长激光器。
本实用新型采用的技术方案为：
本实用新型医用混合输出双波长激光器，包括半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模块，还包括作为后腔镜的1.06um激光及1.32um复合全反射镜和作为前腔镜的1.06um激光及1.32um复合部分反射镜，从而所述1.06um激光及1.32um复合全反射镜、作为前腔镜的1.06um激光及1.32um复合部分反射镜与所述半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模块构成谐振腔。
依据本实用新型，采用全反射镜和部分反射镜，以及激光模块构造谐振腔，混合输出双波长激光从部分反射器端输出，从而，实现双波长激光混合输出，可以最大限度地满足微创介入治疗全过程在切割的同时实现止血的功能。整体呈线性配置，且所需要的光学器件非常少，结构紧凑。同时，光学元件减少，就相应减少了自身的光能吸收的损耗，提高了有功功率，提高了效率，整体运行成本低，调节也很方便。
此外，系统中没有通过移动光学元件就可以实现激光波长的切换，从而使系统具备了高可靠性和机械稳定性，操作简单，集成度高、造价低。
上述医用混合输出双波长激光器，所述半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模块的泵浦源为按照等边三角形排列、采用侧向泵浦方式泵浦激光介质的激光二极管阵列，且设有对激光二极管阵列和激光介质提供冷却的冷却装置。
上述医用混合输出双波长激光器，所述激光二极管波长为808nm，激光介质两端磨成平面，并镀有基频光的增透膜。
上述医用混合输出双波长激光器，所述冷却装置为水冷却装置。
上述医用混合输出双波长激光器，所述1.06um激光及1.32um复合全反射镜为同时镀有R1.06um>99%和R1.32um>99%反射膜的全反射镜。
上述医用混合输出双波长激光器，所述1.06um激光及1.32um复合部分反射镜为同时镀有R1.06um=70%和R1.32um=5%反射膜的部分反射镜。
附图说明
图1为现有混合输出双波长激光器的结构原理图。
图2为现有一种双波长输出激光器的结构原理图。
图3为依据本实用新型的一种易用混合输出双波长激光器的结构原理图。
图4为1.06μm激光输出结构图
图5为1.32μm激光输出结构图
图中：A、B、C、D—半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模；
G1、G2—激光光闸 ；
R—耦合透镜；
Q—耦合光纤；
M1—1.06um全反镜；
M2—1.06um部分反射镜
M3—1.32um全反镜；
M4—1.32um部分反射镜；
M5—1.06um全反镜；
M6—45°入射1.06um全透1.32um全反透镜;
M7—1064nm全反532nm全透镜；
M8a—1.32um部分反射镜，1.06全透镜；
M8b—1.06um部分反射镜，1.32全透镜；
M9—1.32um及1.06um全反镜；
M10—1.32um部分反射镜及1.06um部分反射镜。
具体实施方式
参照说明附图3所示的一种医用混合输出双波长激光器，包括半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模块D，还包括作为后腔镜的1.06um激光及1.32um复合全反射镜M9和作为前腔镜的1.06um激光及1.32um复合部分反射镜M10，从而所述1.06um激光及1.32um复合全反射镜M9、作为前腔镜的1.06um激光及1.32um复合部分反射镜M10与所述半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模块D构成谐振腔。
说明书附图4和5为了清晰的表达进行了简化的表现，那么对于说明书附图4，半导体侧面泵浦Nd：YAG激光模块D和1.06um激光及1.32um复合全反射镜M9以及作为前腔镜的1.06um激光及1.32um复合部分反射镜M10形成1.06μm激光谐振腔从后者处输出1.06μm激光。其中简言之，M9上镀1.06μm全反膜和1.32μm全反膜；反射率大于99%。M10上镀1.06μm部分反射膜和1.32μm部分反射膜，其中1.06μm反射率为70%，1.32μm反射率为95%。
再看附图5所示的结构，半导体侧面泵浦Nd：YAG激光模块D和1.06um激光及1.32um复合全反射镜M9以及作为前腔镜的1.06um激光及1.32um复合部分反射镜M10，并从后者所在端输出1.32μm激光。简言之，其中M9上镀1.06μm全反膜和1.32μm全反膜；反射率大于99%。M10上镀1.06μm部分反射膜和1.32μm部分反射膜，其中1.06μm反射率为70%，1.32μm反射率为95%。
较佳地，所述半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模块D的泵浦源为按照等边三角形排列、采用侧向泵浦方式泵浦激光介质的激光二极管阵列，结构紧凑，且设有对激光二极管阵列和激光介质提供冷却的冷却装置，保证激光模块的正常运行。
所述激光二极管波长为808nm，是一种常用的选择，整体成本较低，激光介质两端磨成平面，并镀有基频光的增透膜，提高效率。
所述冷却装置为水冷却装置，冷却效果好，且冷却介质容易取得。
进一步地，所述1.06um激光及1.32um复合全反射镜M9为同时镀有R1.06um>99%和R1.32um>99%反射膜的全反射镜。所述1.06um激光及1.32um复合部分反射镜M10为同时镀有R1.06um=70%和R1.32um=5%反射膜的部分反射镜。
作为进一步的示例，依据上述结构的激光器，半导体激光泵浦波长为808nm，采用五面环形泵浦Nd：YAG晶体，晶体尺寸长度为100mm，直径为6mm，M1镀R>99.9%1.06μm＆R>99.81.32μm；M2的透过率为T=30%1.06μm＆T=5%1.32μm。
经检测：当半导体激光泵浦功率为500W时，激光器输出的功率为50W，其中80%的功率波长为1.06μm，20%的功率波长为1.32μm，输出的混合波长激光在手术中能很好的满足切割的同时止血的效果。
Claims (6)
1.一种医用混合输出双波长激光器，包括半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模块（D），其特征在于还包括作为后腔镜的1.06um激光及1.32um复合全反射镜（M9）和作为前腔镜的1.06um激光及1.32um复合部分反射镜（M10），从而所述1.06um激光及1.32um复合全反射镜（M9）、作为前腔镜的1.06um激光及1.32um复合部分反射镜（M10）与所述半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模块（D）构成谐振腔。
2.根据权利要求1所述的医用混合输出双波长激光器，其特征在于：所述半导体侧面泵浦Nd:YAG激光模块（D）的泵浦源为按照等边三角形排列、采用侧向泵浦方式泵浦激光介质的激光二极管阵列，且设有对激光二极管阵列和激光介质提供冷却的冷却装置。
3.根据权利要求2所述的医用混合输出双波长激光器，其特征在于：所述激光二极管波长为808nm，激光介质两端磨成平面，并镀有基频光的增透膜。
4.根据权利要求2所述的医用混合输出双波长激光器，其特征在于：所述冷却装置为水冷却装置。
5.根据权利要求1至4任一所述的医用混合输出双波长激光器，其特征在于：所述1.06um激光及1.32um复合全反射镜（M9）为同时镀有R1.06um>99%和R1.32um>99%反射膜的全反射镜。
6.根据权利要求1至4任一所述的医用混合输出双波长激光器，其特征在于：所述1.06um激光及1.32um复合部分反射镜（M10）为同时镀有R1.06um=70%和R1.32um=5%反射膜的部分反射镜。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102772252A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-11-14 | 周辉 | 一种多功能激光医疗装置 |
| CN110165532A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-23 | 长春理工大学 | 通过增益补偿提高双波长激光效率的激光器及方法 |
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| CN102772252B (zh) * | 2012-07-26 | 2014-07-02 | 周辉 | 一种多功能激光医疗装置 |
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| CN110165532B (zh) * | 2019-05-24 | 2020-05-12 | 长春理工大学 | 通过增益补偿提高双波长激光效率的激光器及方法 |
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